Skip to main content
Query

15.4: Toxicology ya Mazingira

  • Page ID
    166110
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Toxicology ya mazingira ni utafiti wa kisayansi wa mali ya sumu, kemikali ambazo zinaweza kusababisha uharibifu kwa viumbe hai, na madhara ya afya yanayohusiana na yatokanayo nao (meza\(\PageIndex{a}\)). Shamba pia linahusisha kusimamia sumu hizi na kulinda binadamu na mazingira kutoka kwao. Wataalamu wa sumu ni wanasayansi ambao hujifunza mali ya sumu, na mali hizi zinazosababisha uharibifu, huitwa sumu. Kwa maneno mengine, toxicologists kutathmini hatari za kemikali.

    Jedwali\(\PageIndex{a}\): Sumu ya Kipaumbele cha Juu ya 15 Kulingana na Shirika la Vitu vya Sumu na Msajili wa Magonjwa (ATSDR) Orodha ya Kipaumbele cha Dutu katika 2019 Dutu hizi zimewekwa kulingana na sumu zao na nafasi ya kufidhiwa kwenye maeneo kwenye Orodha ya Vipaumbele vya Taifa (NPL), ambapo sumu zimemwagika au vinginevyo kutolewa.

    Cheo cha 2019 Jina la Dutu
    1 Arseniki
    2 Kiongozi
    3 Mercury
    4 Vinyl kloridi
    5 Biphenyls ya polychlorini (PCBs)
    6 Benzini
    7 Cadmium
    8 Benzo [a] pyrene
    9 Polycyclic kunukia hidrokaboni
    10

    Benzo [b] fluoranthene

    11 Chloroform
    12

    Arocolor 1260

    13 p, P'-DDT
    14 Arocolor 1254
    15 Dibenz [a, h] anthracene

    Jedwali iliyopita kutoka ATSDR/CDC (uwanja wa umma).

    Fomu gani Chemicals Chukua?

    Dutu za kemikali zinaweza kuchukua aina mbalimbali. Wanaweza kuwa katika mfumo wa solids, vinywaji, vumbi, mvuke, gesi, nyuzi, mists na mafusho (takwimu\(\PageIndex{a}\)). Fomu ya dutu iliyo nayo ina mengi ya kufanya na jinsi inavyoingia ndani ya mwili wako na ni madhara gani yanaweza kusababisha. Kemikali pia inaweza kubadilisha fomu. Kwa mfano, vimumunyisho vya kioevu vinaweza kuenea na kutoa mvuke ambazo unaweza kuingiza. Wakati mwingine kemikali huwa katika fomu ambayo haiwezi kuonekana au kunukia, hivyo haiwezi kugunduliwa kwa urahisi.

    Benzini katika fomu imara inaonekana kama polygoni zilizopigwa zilizounganishwa pamoja pande zote
    Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Fuwele za benzini chini ya safu ya benzini ya kioevu. Ziliundwa ndani ya chombo kilicho wazi kwa joto chini ya 5.5°C urembo wao ni matokeo ya kuchukua picha muda baada ya kuleta chombo ndani ya angahewa kwenye halijoto la kawaida, ambapo walianza kuyeyuka. Picha na maelezo na Endimion17 (CC-BY-SA).

    Njia za Mfiduo wa Kemikali

    Ili kusababisha matatizo ya afya, kemikali lazima ziingie mwili wako. Mara baada ya kemikali kuingia mwili wako, baadhi wanaweza kuhamia katika mfumo wa damu yako na kufikia ndani “lengo” viungo, kama vile mapafu, ini, figo, au mfumo wa neva. Kuna njia tatu kuu za mfiduo, au njia ambazo kemikali zinaweza kuingia ndani ya mwili wako (takwimu\(\PageIndex{b}\)).

    Viungo vikuu vya mwili vinapigwa na mishale inayoashiria njia tatu za mfiduo.
    Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Njia za mfiduo kwa njia ambayo sumu inaweza kuingia mwili (kuvuta pumzi, kumeza, na kuwasiliana na ngozi au jicho) ni sanduku katika pink. Picha na BruceBlaus (CC-BY-SA).

    Njia ya kwanza ni kuvuta pumzi, ambayo husababisha kupumua kwa gesi za kemikali, mists, au vumbi vilivyo katika hewa. Kwa sababu mifuko ya hewa katika mapafu ni muundo wa kubadilishana gesi, yenye safu moja tu ya seli nyembamba, vitu vyenye kuvuta pumzi vinaweza kupitisha haraka kutoka kwenye mifuko ya hewa ndani ya capillaries na kuingia kwenye damu. Sumu ya kuvuta pumzi pia inaweza kusababisha uharibifu wa ndani kwa kinywa, hewa, na mapafu.

    Njia ya pili ni kumeza, kumeza ambayo hutokea kemikali zimemwagika au kukaa kwenye chakula, vinywaji, sigara, ndevu, au mikono. Toxini zinaweza kusababisha uharibifu wa ndani kwa njia ya utumbo na inaweza kufyonzwa, mara nyingi kupitia matumbo, kwenye mkondo wa damu.

    Njia ya tatu ni kuwasiliana na ngozi au jicho. Wakati kemikali zinagusa moja kwa moja ngozi au kupata macho, zinaweza kusababisha uharibifu wa ndani au kufyonzwa kupitia ngozi ndani ya damu. Kwa sababu ngozi ina tabaka nyingi za seli ambazo zinaimarishwa na misombo ya kinga, ni vigumu zaidi kwa sumu kuingia mwili kupitia ngozi ikilinganishwa na kuvuta pumzi na kumeza. Hata hivyo, sumu zinaweza kuingia kwa urahisi kupitia ngozi iliyoharibiwa, na vitu vingine vinaweza kufyonzwa kupitia ngozi isiyofaa. Kwa sababu macho yana utoaji wa damu tajiri, sumu zinaweza kuingia kwenye damu kwa njia ya kuwasiliana na jicho.

    Ni mambo gani yanayoathiri Usalama wa Kemikali?

    Kwa nini baadhi ya kemikali ni hatari zaidi kuliko nyingine? Sababu nyingi huchukuliwa wakati wa kutathmini usalama wa kemikali ikiwa ni pamoja na potency, kuendelea, umumunyifu, bioaccumulation na biomagnification. Potency inahusu kiasi cha kemikali kinachohitajika kusababisha madhara. Sumu yenye nguvu zaidi, chini ya mkusanyiko inahitajika kusababisha madhara. Kuhimili inahusu muda gani dutu inachukua kuvunja. Kemikali zinazoendelea zina wasiwasi mkubwa kwa sababu zinabaki katika mazingira (au hata katika viumbe) kwa vipindi vya muda mrefu. Umumunyifu inahusu kama kemikali hupasuka katika vimumunyisho fulani, kama vile maji au mafuta. Kwa ujumla, mafuta mumunyifu (lipid-mumunyifu) sumu ni hatari zaidi kwa sababu wanaweza kujilimbikiza katika tishu fatty (tazama hapa chini) ambapo sumu maji mumunyifu inaweza kuwa rahisi zaidi flushed nje ya mwili. Aidha, mafuta mumunyifu sumu ni rahisi zaidi kufyonzwa na mwili.

    Bioacumulation

    Bioaccumulation ni kujengwa kwa kemikali katika tishu za kiumbe juu ya maisha yake. Wakati sumu biokusanyiko ni kawaida mafuta mumunyifu, kama vile DDT na PCB, maji mumunyifu sumu, kama vile aina isokaboni ya metali nzito pia biokujilimbikiza. Kwa mfano, risasi hukusanya katika meno na mfupa, na zebaki inaweza kujilimbikiza kwenye figo na ubongo.

    Biomagnification

    Biomagnification ni mkusanyiko unaoongezeka wa sumu katika viumbe katika kila ngazi ya trophic mfululizo. Wakati viumbe vyenye sumu ya biokusanyiko hutumiwa, sumu huhamishiwa kwa wadudu wao (takwimu\(\PageIndex{d}\)). Biomagnification anaelezea kwa nini baadhi ya aina ya samaki juu ya mlolongo wa chakula vyenye viwango vya juu vya zebaki na cadmium, chuma kingine nzito.

    Biomagnification katika Dunia Chakula Chakula. Mkusanyiko wa sumu, unaowakilishwa na misalaba, huongezeka kwa kila ngazi ya mlolongo wa chakula.
    Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Biomagnification. Sumu ya biomagnified inakuwa imejilimbikizia katika tishu za viumbe zinazowakilisha ngazi nne za trophic mfululizo katika mlolongo wa chakula. Wengi wa sumu iliyosababishwa na wazalishaji wa msingi inabakia katika miili yao katika ngazi ya kwanza ya trophic. Kupitia biomagnification, mkusanyiko wa sumu (misalaba) huongezeka juu ya mlolongo wa chakula. (Dots nyeusi zinawakilisha molekuli nyingine.) Viumbe vilivyo juu vina mkusanyiko mkubwa wa tishu ya sumu kuliko viwango vya chini. Ngazi ya Trophic I inawakilisha wazalishaji wa msingi; ngazi ya trophic II inawakilisha watumiaji wa msingi; ngazi ya trophic III inawakilisha watumiaji wa sekondari; na ngazi ya trophic IV inawakilisha watumiaji wa juu. Picha na Sballesteros15 (CC-BY-SA).

    Mbali na kuendelea juu, mafuta umumunyifu, na bioaccumulation, biomagnification anaelezea kwa nini sasa marufuku wadudu dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) unasababishwa uharibifu sana. Wazalishaji walifyonzwa DDT na kuipitisha kwa viwango vya mfululizo wa watumiaji katika viwango vya juu zaidi. Kwa mfano, kunyunyizia marsh kudhibiti mbu kusababisha kiasi kidogo cha DDT kujilimbikiza katika seli za viumbe microscopic majini, plankton, katika marsh. Katika kulisha planktoni, feeders filter, kama chaza na baadhi ya samaki, mavuno DDT pamoja na chakula. (Mazingira ya DDT mara 10 zaidi kuliko yale katika planktoni yamepimwa katika chaza.) Mchakato wa ukolezi unaendelea moja kwa moja juu ya mlolongo wa chakula kutoka ngazi moja ya trophic hadi ijayo. Gulls, ambayo hulisha chaza, inaweza kujilimbikiza DDT kwa mara 40 au zaidi ya mkusanyiko katika mawindo yao. Hii inawakilisha ongezeko la mara 400 katika mkusanyiko pamoja na urefu wa mlolongo huu mfupi wa chakula. Hatimaye, kilele predators juu ya mlolongo wa chakula kama vile Bald Eagles, pelicans, falcons, na ospreys kulishwa juu ya samaki machafu, kufikia ngazi hatari DDT.

    Dutu nyingine ambazo biomagnifies ni polychlorinated biphenyl (PCB). Utawala wa Taifa wa Anga na Bahari (NOAA) ulisoma biomagnification ya PCB katika Bay ya Saginaw ya Ziwa Huron ya Maziwa Makuu ya Amerika ya Kaskazini (takwimu\(\PageIndex{d}\)). Viwango vya PCB iliongezeka kutoka kwa wazalishaji wa mazingira (phytoplankton) kupitia ngazi tofauti za trophic za aina za samaki. Mchungaji wa kilele, walleye, alikuwa na zaidi ya mara nne kiasi cha PCB ikilinganishwa na phytoplankton. Pia, utafiti uligundua kuwa ndege wanaokula samaki hawa wanaweza kuwa na viwango vya PCB ambavyo ni angalau mara kumi zaidi kuliko wale wanaopatikana katika samaki wa ziwa. Hii mazingira ya majini inayotolewa nafasi nzuri ya kujifunza biomagnification kwa sababu PCB ujumla ipo katika viwango vya chini katika mazingira haya, lakini kilele predators kusanyiko viwango vya juu sana ya sumu.

    Grafu ya mkusanyiko wa PCB unaongezeka kwa kiwango kikubwa na kiwango cha trophic, kinachowakilishwa na utajiri wa N-15
    Kielelezo\(\PageIndex{d}\): Polychlorinated biphenyl (PCB) viwango kupatikana katika ngazi mbalimbali trophic katika mazingira Saginaw Bay ya Ziwa Huron. Hesabu kwenye mhimili wa x huonyesha utajiri na isotopu nzito za nitrojeni (15 N), ambayo ni alama ya kuongeza kiwango cha trophic. Kumbuka kwamba samaki katika ngazi ya juu trophic kujilimbikiza PCB zaidi kuliko wale katika ngazi ya chini trophic. Viumbe katika utaratibu wa utajiri wa nitrojeni 15 ni phytoplankton, pundamilia mussel, amphipod, sucker nyeupe, alewife, sangara ya njano, smelt ya upinde wa mvua, na walleye. (mikopo: Patricia Van Hoof, NOAA, GLERL)

    Uchafuzi wa kikaboni unaoendelea (POP

    Uchafuzi wa kikaboni unaoendelea (POPs) ni kundi la kemikali za kikaboni ambazo zina hatari kwa afya ya binadamu na mazingira. Mifano ni pamoja na dawa dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) na kemikali za viwanda poliklorini biphenili (PCB) na kwa- na polyfluoroalkyl dutu (PFAS). Mchafuzi katika Agent Orange (2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin; TCDD) ni POP nyingine (tazama Njia ya Sayansi). Uchafuzi wa kikaboni unaoendelea una sifa tatu zifuatazo:

    • Kuendelea: POPs ni kemikali ambazo hudumu kwa muda mrefu katika mazingira. Wengine wanaweza kupinga kuvunjika kwa miaka na hata miongo wakati wengine wanaweza uwezekano wa kuvunja ndani ya vitu vingine vya sumu.
    • Bioacumulative: POP zinaweza kujilimbikiza katika wanyama na wanadamu, kwa kawaida katika tishu za mafuta na kwa kiasi kikubwa kutokana na chakula wanachotumia. Kama misombo hii hoja juu ya mlolongo wa chakula, wao makini na ngazi ambayo inaweza kuwa maelfu ya mara ya juu kuliko mipaka kukubalika.
    • Toxic: POP inaweza kusababisha madhara mbalimbali ya afya kwa binadamu, wanyamapori na samaki. Wamekuwa wanaohusishwa na madhara kwa mfumo wa neva, matatizo ya uzazi na maendeleo, ukandamizaji wa mfumo wa kinga, kansa, na usumbufu wa endocrine. Uzalishaji wa makusudi na matumizi ya POP nyingi umepigwa marufuku duniani kote, huku baadhi ya misamaha iliyotolewa kwa masuala ya afya ya binadamu (kwa mfano, DDT kwa udhibiti wa malaria) na/au katika hali maalum sana ambapo kemikali mbadala hazijatambuliwa. Hata hivyo, uzalishaji usiotarajiwa na/au matumizi ya sasa ya baadhi ya POP huendelea kuwa suala la wasiwasi wa kimataifa. Japokuwa POP nyingi hazijatengenezwa au kutumika kwa miongo kadhaa, zinaendelea kuwepo katika mazingira na hivyo zinaweza kuwa na madhara. Mali sawa ambayo awali iliwafanya kuwa na ufanisi, hasa utulivu wao, huwafanya kuwa vigumu kuondokana na mazingira.

    Uhusiano kati ya yatokanayo na uchafuzi wa mazingira kama vile POP na afya ya binadamu ni ngumu. Kuna ushahidi unaoongezeka kwamba kemikali hizi zinazoendelea, bioacumulative na sumu (PBTs) husababisha madhara ya muda mrefu kwa afya ya binadamu na mazingira. Kuchora kiungo moja kwa moja, hata hivyo, kati ya yatokanayo na kemikali hizi na madhara ya kiafya ni ngumu, hasa kwa vile binadamu hufunuliwa kila siku kwa uchafuzi mbalimbali wa mazingira kwa njia ya hewa wanayopumua, maji wanayokunywa, na chakula wanachokula. Tafiti nyingi zinaunganisha POP na madhara kadhaa mabaya kwa wanadamu. Hizi ni pamoja na madhara kwenye mfumo wa neva, matatizo yanayohusiana na uzazi na maendeleo, kansa, na athari za maumbile. Zaidi ya hayo, kuna wasiwasi mkubwa wa umma juu ya uchafuzi wa mazingira ambao huiga homoni katika mwili wa binadamu (endocrine disruptors).

    Kupitia michakato ya anga, huwekwa kwenye ardhi au katika mazingira ya maji ambapo hujilimbikiza na uwezekano wa kusababisha uharibifu. Kutoka kwa mazingira haya, huvukiza, tena huingia katika anga, kwa kawaida husafiri kutoka joto la joto kuelekea mikoa ya baridi. Wao condense nje ya anga wakati wowote joto hupungua, hatimaye kufikia viwango vya juu katika nchi circumpolar. Kupitia taratibu hizi, POP zinaweza kusonga maelfu ya kilomita kutoka chanzo chao cha awali cha kutolewa katika mzunguko ambao unaweza kudumu miongo kadhaa.

    Kama ilivyo kwa binadamu, wanyama hufunuliwa kwa POP katika mazingira kupitia hewa, maji na chakula. POP zinaweza kubaki katika sediments kwa miaka, ambapo viumbe vya chini vinavyotumia na ambao huliwa na samaki kubwa. Kwa sababu viwango vya tishu vinaweza biomagnify katika kila ngazi ya mlolongo wa chakula, predators juu, ikiwa ni pamoja na nyangumi, mihuri, huzaa polar, ndege wa mawindo, tuna, swordfish na bass wanaweza kuwa na viwango milioni mara zaidi ya POP kuliko maji yenyewe. Mara baada ya POP kutolewa katika mazingira, zinaweza kusafirishwa ndani ya eneo fulani na kupitia mipaka ya kimataifa inayohamisha kati ya hewa, maji, na ardhi.

    Wakati kwa ujumla imepigwa marufuku au vikwazo (takwimu\(\PageIndex{e}\)), POP hufanya njia yao ndani na katika mazingira yote kila siku kupitia mzunguko wa usafiri wa anga wa muda mrefu na utuaji unaoitwa “athari ya panzi. ” Michakato ya “panzi” huanza na kutolewa kwa POP katika mazingira. Wakati POP zinaingia anga, zinaweza kufanyika kwa mikondo ya upepo, wakati mwingine kwa umbali mrefu.

    Mstari wa grafu unaonyesha uzalishaji wa aina nne za POP kwa ujumla kupungua kwa muda
    Kielelezo\(\PageIndex{e}\): Uzalishaji wa uchafuzi kadhaa wa kikaboni unaoendelea (POPs) na nchi za Umoja wa Ulaya umepungua zaidi ya miaka. Hizi ni pamoja na hexchlorobenze (HCB), biphenili ya polychlorini (PCB), dioxini (TCDD kama), na jumla ya hidrokaboni yenye kunukia ya polycyclic (PAHs), Hata hivyo, misombo hii hubakia katika mazingira kwa muda mrefu. Image iliyopita kutoka Shirika la Mazingira ya Ulaya ya Umoja wa Ulaya (CC-BY)

    Athari za Afya za Sumu ni nini?

    Athari ya sumu imedhamiriwa na mambo mengi. Kwanza, sumu sawa na mkusanyiko huo unaweza kuathiri watu tofauti kulingana na umri, afya kwa ujumla, genetics, jinsia, na mambo mengine. Kwa mfano, watoto wadogo huathirika hasa na metali nzito na bisphenol A (BPA). Zaidi ya hayo, kama sumu nyingi zinatengenezwa na ini, na kazi ya ini hupungua kwa umri, watu wazee wanaathirika zaidi na sumu fulani. Vile vile, mtu mwenye afya kwa ujumla anaweza kuhimili sumu ya mfiduo bora kuliko mtu anayekabiliana na matatizo mengine ya afya. Kuhusu jenetiki, baadhi ya watu wanaweza kuwa na matoleo ya jeni ambayo huwafanya waathirika zaidi au sugu kwa sumu fulani. Mbali na mambo ya mtu binafsi, urefu wa mfiduo, uwepo wa sumu nyingine, na ukolezi (kipimo) sumu zote za athari

    Papo hapo dhidi ya madhara sugu

    Athari kali ya sumu ni moja ambayo hutokea haraka baada ya kuambukizwa kwa kiasi kikubwa cha dutu hiyo. Athari ya muda mrefu ya matokeo ya uchafuzi kutokana na yatokanayo na kiasi kidogo cha dutu kwa muda mrefu. Katika kesi hiyo, athari inaweza kuwa dhahiri mara moja. Madhara ya muda mrefu ni vigumu kupima, kwani madhara hayawezi kuonekana kwa miaka. Kutokana na muda mrefu kwa uvutaji sigara, kiwango cha chini cha mionzi yatokanayo, na matumizi ya pombe wastani wote hufikiriwa kuzalisha madhara sugu.

    Uingiliano wa sumu

    Mfiduo wa kemikali nyingi wakati huo huo unaweza kusababisha madhara mbalimbali, au mwingiliano wa kemikali (takwimu\(\PageIndex{f}\)). Hizi zinaweza kutumika kwa kemikali yoyote inayoathiri mwili, ikiwa ni pamoja na madawa ya kulevya na sumu (katika kesi ya mwisho, huitwa ushirikiano wa sumu.) Ikiwa athari za kemikali mbili pamoja ni jumla ya madhara yao binafsi, mwingiliano wa kemikali huitwa athari ya kuongezea. Tuseme kwamba madawa ya kulevya A na madawa ya kulevya B yana athari sawa kwenye mwili (kwa mfano, kila kiwango cha moyo kinachoongezeka kwa beats tano kwa dakika). Athari ya kuongezea ingekuwa ikitokea ikiwa kuchukua dawa zote mbili pamoja iliongeza kiwango cha moyo kwa beats 10 kwa dakika. Kwa mfano, toluene na xylene, ambazo zinapatikana katika vimumunyisho na rangi zina athari za kuongezea. Kila husababisha jicho, pua, na koo, kizunguzungu, maumivu ya kichwa, na kuchanganyikiwa. Utafiti uligundua kuwa madhara yao pamoja juu ya kumbukumbu, kazi ya utambuzi, na uratibu ilikuwa takribani sawa na jumla ya madhara yao binafsi.

    Tatu inawezekana kemikali mwingiliano: synergistic, livsmedelstillsats, na pinzani
    Kielelezo\(\PageIndex{f}\): Kemikali mwingiliano katika mwili inaweza kuwa synergistic (a), livsmedelstillsats (b), na antagonistic (c) athari. Kwa kila mmoja, kemikali A na B ziko upande mmoja wa “mteremko”, na athari yao ya pamoja (A+B) iko upande mwingine. Katika athari ya synergistic, athari ya pamoja huzidi jumla ya madhara ya matibabu ya mtu binafsi. Kinyume chake ni kweli kwa athari ya kupinga. Katika athari ya kuongezea, athari ya pamoja inalingana na jumla ya madhara kwa matibabu ya mtu binafsi. Picha na Tae Jin Cho et al., MDPI, Basel, Uswisi (CC-BY).

    Kwa upande mwingine, ikiwa kuchukua dawa zote mbili A na B wakati huo huo kuongezeka kwa kiwango cha moyo kwa beats chini ya 10 kwa dakika (chini ya jumla yao), mwingiliano wao utachukuliwa kuwa athari ya kupinga, kuonyesha kwamba huingilia kati. Kwa mfano, ethanol (hupatikana katika vinywaji) na methanoli (pombe ya kuni) wote wana athari za sumu, lakini methanoli huharibu mara moja. Wakati methanoli inapoingizwa, mwili huibadilisha kuwa misombo hatari ambayo haiwezi kuondolewa kwa urahisi kutoka mwilini. Ethanoli inaweza kutumika kutibu sumu ya methanoli kwa sababu inazuia enzymes zinazowezesha athari hizi, kutoa mwili nafasi ya kuondoa methanoli.

    Ikiwa kuchanganya madawa ya kulevya A na B iliongeza kiwango cha moyo zaidi ya beats 10 kwa dakika, mwingiliano wao utakuwa athari ya synergistic; yaani, athari yao ya pamoja ilikuwa kubwa kuliko jumla ya madhara yao binafsi. Kwa mfano, sigara pamoja na mfiduo wa asbestosi una athari ya synergistic katika kusababisha saratani ya mapafu.

    Curve ya Jibu la Kipimo

    Kwa karne nyingi, wanasayansi wamejua kwamba tu kuhusu dutu yoyote ni sumu kwa kiasi cha kutosha. Ni maneno ya kawaida kati ya toxicologists kwamba “kipimo hufanya sumu”. Kwa kweli, kipimo cha juu sana (kiasi) cha dawa inayosaidia vinginevyo inaweza kusababisha madhara mabaya ya afya au hata kifo. Vilevile, kiasi kidogo cha seleniamu kinahitajika na viumbe hai kwa ajili ya utendaji mzuri, lakini kiasi kikubwa kinaweza kusababisha kansa.

    Athari ya kemikali fulani juu ya mtu binafsi inategemea kipimo cha kemikali. Uhusiano huu mara nyingi unaonyeshwa na safu ya majibu ya kipimo, ambayo inaonyesha uhusiano kati ya kipimo na majibu ya mtu binafsi. Vipimo vya uharibifu kwa wanadamu vimeamua kwa vitu vingi kutoka kwa habari zilizokusanywa kutoka kwa kumbukumbu za mauaji ya mauaji, sumu ya ajali, kupima wanyama, na majaribio juu ya tamaduni za seli. Dozi ambayo ni lethal kwa 50% ya idadi ya wanyama mtihani inaitwa dozi lethal -50%, au LD 50 (Jedwali\(\PageIndex{b}\)). Uamuzi wa LD 50 inahitajika kwa kemikali mpya za synthetic ili kutoa kipimo cha sumu yao. Kwa sababu mtihani mmoja wa kawaida wa LD 50 unaweza kuua wanyama wengi kama 100, Marekani na wanachama wengine wa Shirika la Ushirikiano wa Kiuchumi na Maendeleo walikubaliana mnamo Desemba 2000 kuondokana na mtihani wa LD 50 kwa ajili ya njia mbadala ambazo hupunguza sana (au hata kuondoa) vifo vya wanyama mtihani.

    Jedwali\(\PageIndex{b}\): Maadili ya LD 50 kwa wadudu wengine. Katika kila kesi, kemikali ilifanywa kwa panya za maabara. Kumbuka kuwa chini ya LD 50, sumu zaidi ya kemikali.
     
    Kemikali Jamii Oral LD 50 katika panya
    (mg/kg)
    Aldicarb (“Temik”) Carbamate 1
    Carbaryl (“Sevin”) Carbamate 307
    DDT Hidrokaboni ya klorini 87
    Dieldrin Hidrokaboni ya klorini 40
    Diflubenzuron (“Dimilin”) kizuizi cha Chitin 10,000
    Malathion Organophosphate 885
    Methoprene JH mimic 34,600
    Methoxychlor Hidrokaboni ya klorini 5,000
    Parathion Organophosphate 3
    Piperonyl butoxide Synergist 7,500
    Pyrethrins Plant dondoo 200
    Rotenone Plant dondoo 60


    Kiwango kinachosababisha asilimia 50 ya idadi ya watu kuonyesha majibu yoyote muhimu, ikiwa ni ya matibabu au ya hatari (kupoteza nywele, maendeleo yaliyopigwa, nk), inajulikana kama kipimo cha ufanisi -50%, au ED 50 (takwimu\(\PageIndex{h}\)). Sumu zingine zina kipimo cha kizingiti chini ambayo hakuna athari inayoonekana kwa idadi ya watu walio wazi, inayoitwa kiwango cha athari isiyozingatiwa-athari (NOAEL; takwimu\(\PageIndex{i}\)). Kiwango cha chini kabisa ambacho athari yoyote hasi inaonekana inaitwa kiwango cha chini-kinachozingatiwa na athari mbaya (LOAEL). Kati ya NOAEL na LOAEL, kunaweza kuwa na athari inayoonekana lakini isiyo na maana.

    Curve dozi majibu kuonyesha curves mbili, kuamua ED50 na TD50.
    Kielelezo\(\PageIndex{h}\): Curve ya majibu ya kipimo inaonyesha asilimia ya watu wanaoonyesha majibu ya madawa ya kulevya kulingana na kipimo. Kiwango cha ufanisi -50% (ED 50) ni kipimo ambacho nusu ya idadi ya watu inaonyesha athari. Kiwango cha sumu -50% (TD 50) ni kipimo ambacho nusu ya idadi ya watu ina sumu na madawa ya kulevya. Kiwango cha lethal -50% (LD 50), kipimo ambacho nusu ya idadi ya watu hufa, inaweza kuonyeshwa na pembe ya tatu kwa haki. Picha na Maktaba ya Taifa ya Tiba ya Marekani (uwanja wa umma).
    Grafu ya majibu kuhusiana na kipimo, kuonyesha Curve S-umbo. NOAEL ni ya chini juu ya Curve ya LOAEL.
    Kielelezo\(\PageIndex{i}\): Curve ya majibu ya kipimo inayoonyesha kiwango cha athari isiyozingatiwa-athari (NOAEL) na kiwango cha chini-kilichozingatiwa na athari mbaya (LOAEL). Picha na Maktaba ya Taifa ya Tiba ya Marekani (uwanja wa umma).

    Afya ya Binadamu, Mazingira, na Athari za Kiuchumi za Matumizi ya Dawa katika Uzalishaji wa Viazi nchini

    Kituo cha Kimataifa cha Viazi (CIP) kilifanya mradi wa kuingilia kati na wa kitaasisi unaohusika na athari za dawa za dawa katika uzalishaji wa kilimo, afya ya binadamu, na mazingira huko Carchi, Ecuador. Carchi ni eneo muhimu zaidi la kukua viazi nchini Ecuador, ambapo wakulima wadogo hutawala uzalishaji. Wanatumia kiasi kikubwa cha dawa za wadudu kwa ajili ya udhibiti wa sweevil ya viazi ya Andean na kuvu ya mwamba marehemu. Karibu wakulima wote hutumia dawa za dawa zenye madhara (zilizowekwa na Shirika la Afya Duniani kama darasa la Ib) kwa kutumia dawa za mkoba wa pampu za mkono (takwimu\(\PageIndex{g}\)). LD 50 kwa madawa ya kulevya Ib darasa ni 5-50 au 20-200 mg/kg kwa kumeza mdomo katika fomu imara au kioevu, kwa mtiririko huo. Kwa mfiduo wa ngozi (ngozi), LD 50 ni 10-100 au 40-400 mg/kg kwa yabisi na vinywaji, kwa mtiririko huo. LD 50 darasa III dawa, ambayo ni kuchukuliwa kidogo tu madhara, ni angalau mara 10 zaidi kwamba kwa ajili ya darasa Ib dawa.

    Mtu hupunyiza dawa za dawa kwa kutumia dawa ya backpack. Anavaa kofia, shati ya muda mrefu, suruali, na buti, lakini gear kidogo ya kinga.
    Kielelezo\(\PageIndex{g}\): Mkulima huyu wa Vietnam hupunyizia dawa za dawa kwa kutumia dawa ya mkoba na ulinzi mdogo wa kibinafsi, sawa na kile kinachotumiwa na wakulima wa viazi Picha na Roy Bateman kwenye Wikipedia ya Kiingereza (CC-BY-SA).

    Utafiti huo uligundua kuwa matatizo ya kiafya yanayosababishwa na dawa za wadudu ni kali na yanaathiri asilimia kubwa ya wakazi wa vijiji. Licha ya kuwepo kwa teknolojia na ufumbuzi wa sera, sera za serikali zinaendelea kukuza matumizi ya dawa za wadudu. Hitimisho la utafiti lilikubaliana na wale walio na sekta ya dawa za wadudu, “kwamba kampuni yoyote ambayo haikuweza kuhakikisha matumizi salama ya dawa za sumu kali lazima iondoe kwenye soko na kwamba haiwezekani kufikia matumizi salama ya dawa za sumu miongoni mwa wakulima wadogo katika nchi zinazoendelea.”

    chanzo: Yanggen et al. 2003.

    Kanuni ya Tahadhari

    Kuamua kipimo salama kutoka kwa curve ya majibu ya kipimo huajiri kanuni ya tahadhari, ambayo inaweka tu, inajumuisha maneno “Ni salama zaidi kuliko pole.” Vitendo vinavyofuata kanuni ya tahadhari huruhusu margin kuhakikisha usalama katika kesi ya kwamba sumu au dawa hupatikana baadaye kuwa na athari hasi kwa kipimo cha chini kuliko ilivyogunduliwa kwanza. Kipimo salama mara nyingi huwekwa kwa 1% au hata 0.1% ya NOAEL.

    Kanuni ya tahadhari wakati mwingine hutumiwa kwa vipengele vingine vya toxicology ya mazingira. Kwa mfano katika Umoja wa Ulaya (EU), wazalishaji wanapaswa kuonyesha usalama wa bidhaa zao kabla ya kuuzwa. Wakati hii pia inahitajika nchini Marekani kwa ajili ya kemikali ambazo hazijawahi kutumika kabla, hakuna kanuni kama hiyo kwa bidhaa zilizopo. Badala yake ni wajibu wa Shirika la Ulinzi wa Mazingira kuonyesha kwamba bidhaa tayari kwenye soko ni salama kabla ya kuzipiga marufuku. Kwa muhtasari, kanuni ya tahadhari inatumika kwa kusimamia sumu katika bidhaa katika EU na Marekani; hata hivyo, EU inatumia kanuni ya tahadhari zaidi kwa upana. Makosa ya EU upande wa tahadhari, uwezekano wa kupiga marufuku kemikali ambazo hazina madhara mpaka zinathibitishwa salama, lakini Marekani huhatarisha kuambukizwa na sumu kabla ya usalama wao kuamua.

    Attribution

    Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo: